近日，工業和信息化部公布了2025年度智能制造系統解決方案“揭榜掛帥”項目名單，艾普工華科技（武漢）有限公司（以下簡稱“艾普工華”）自主研制的“航空航天構件輕量化設計與性能仿真優化系統”成功揭榜，成為航空航天裝備產品數字化設計典型場景的唯一揭榜單位。
艾普工華的研發人員正在開發工業軟件更多應用場景。（企業提供）
這款“瘦身神器”能讓航空航天裝備研制周期直接縮短40%，核心秘訣是能同時“指揮”1萬個以上的“微結構積木”，在減重和強韌之間找到完美平衡，硬生生打破了國外軟件的長期壟斷。
長期耕耘于汽車、動力總成、航空航天等行業的艾普工華，是國內數字智能·制造運營管理（MOM）信息化及工業互聯網領域供應商。企業副總經理周丹介紹，團隊從航空航天市場了解到，“減重難”是工程師們的“老大難”。以前給火箭、飛機做輕量化設計，堪比“盲人摸象”，工程師先用CAD繪圖、再用CAE仿真驗證，不行就推倒重來，陷入“設計—仿真—修改”的低效迭代循環。這一行業對重量的敏感程度堪稱“克克計較”——火箭每多帶一公斤上天，就要多花2萬美金。但光輕還不行，構件得扛住高空低溫、高速摩擦，還要經得起長期使用的疲勞考驗。
周丹介紹，以往為航空航天構件做減重設計，需結合實際受力情況開展梯度設計，受力大的區域微結構排布得密一些，受力小的區域則疏一些。這類設計動輒要完成上萬個點位的排布，堪比擺放上萬塊“微積木”，數據量巨大，占用大量存儲與計算資源，“電腦帶不動”，極易出現系統卡頓導致建模失敗。
而艾普工華這套工業軟件可實現“單次建模支持微結構數量≥10000個”，相當于能同時操控超萬個“具有空心輕質構型的微結構積木”。團隊通過獨創的算法和數據結構，大幅降低模型對計算資源的占用，將“微積木”的龐大數據“壓縮”得很小，普通工業電腦就能流暢運行。
據了解，該工業軟件解決方案已在我國排名靠前的航空裝備企業某些機型上試用，以前要花半年才能搞定的零部件設計，現在幾周就能完成，研制周期縮短40%。有合作企業反饋，用這款系統優化后的發動機葉片，在實現顯著減重的同時，抗疲勞性能也獲得了同步提升 ，“以前改十幾次都不滿意，現在能較快接近最優解，操作還簡單，工程師上手特別快”。
這款“瘦身神器”還帶動產業鏈“聯動升級”。目前，艾普工華已和一家集成電路企業合作，讓國產工業軟件能和國產GPU適配，協同解決硬件“帶不動”的卡點，讓大國重器的設計“大腦”更輕靈敏捷。
長江日報記者了解到，我國“懸榜”智能制造系統解決方案，正是為了“聚焦智能工廠建設堵點痛點”“強化智能制造裝備、工業軟件和系統‘串珠成鏈’集成創新”“增強人工智能技術與場景深度融合”。而艾普工華是國家認可的73個方案中唯一一個航空航天裝備產品數字化設計典型場景的揭榜單位。
艾普工華總經理劉春介紹，以我國商業航天產業為例，產業規模年均增長20%以上，未來要像生產電腦一樣生產衛星，就必須在技術上不斷進化。輕量化設計工業軟件能為我國航空航天產業提供快速迭代的設計能力。
劉春介紹，艾普工華的“瘦身版圖”還在擴大。接下來要進軍軌道交通領域——現在高鐵時速350公里，未來要沖到450公里，車身減重是關鍵，而目前450時速高鐵的輕量化設計還依賴國外軟件，艾普工華要拿下這個新戰場；同時還要布局汽車行業，給新能源汽車“瘦身”，助力我國下一代汽車提升續航里程。
（長江日報記者李佳 通訊員李臻慶）
